informe divulgativo
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Demostración de las ventajas del uso de coagulantes naturales en tratamientos físico-químicos de las aguas
residuales industriales y urbanas
INFORME DIVULGATIVO
Contenidos
2 ADNATUR ADNATUR
El objetivo de este documento es recopilar los resultados y conclusiones alcanzadas en el proyecto europeo LIFE ADNATUR.
El proyecto ha sido cofinanciado por la convocatoria LIFE Medioambiente y desarrollado por AITEX que actuó como coordinador del proyecto en un consorcio que incluye a EGEVASA, ENEA, KERABEN, SERVYECO y TEXTILS MORA.
1. Antecedentes y problemas medioambientales identificados2. Objetivos3. Socios presentes en ADNATUR4. Actividades ADNATUR realizadas
a. Evaluación preindustrial de coagulantes de base natural en matrices específicas
b. Diseño y construcción del prototipoc. Validación industrial y fase de demostración d. Monitorización del impacto de las acciones del proyecto
3
Contenidos
2 ADNATUR ADNATUR
El objetivo de este documento es recopilar los resultados y conclusiones alcanzadas en el proyecto europeo LIFE ADNATUR.
El proyecto ha sido cofinanciado por la convocatoria LIFE Medioambiente y desarrollado por AITEX que actuó como coordinador del proyecto en un consorcio que incluye a EGEVASA, ENEA, KERABEN, SERVYECO y TEXTILS MORA.
1. Antecedentes y problemas medioambientales identificados2. Objetivos3. Socios presentes en ADNATUR4. Actividades ADNATUR realizadas
a. Evaluación preindustrial de coagulantes de base natural en matrices específicas
b. Diseño y construcción del prototipoc. Validación industrial y fase de demostración d. Monitorización del impacto de las acciones del proyecto
3
1. Antecedentes y problemas medioambientales identificadosLa contaminación de las aguas industriales y urbanas es el principal problema identificado. Aunque, como resultado se derivan dos proble-mas del primero: mejorar la calidad de los fangos y reducir el uso de productos químicos derivados de recursos no renovables.
Las actividades humanas contaminan las aguas de la superficie y deben ser tratadas y depuradas antes de ser retornadas a los ríos. Los sectores industriales de la cerámica y el textil consumen grandes cantidades de agua y en ambos casos las aguas residuales deben ser tratadas con algunos procesos antes de ser vertidas a las EDAR urbanas.
La coagulación y la floculación son los trata-mientos más importantes en la fase primaria, se usan grandes cantidades de productos químicos para eliminar la contaminación en suspensión.
Más tarde estos productos químicos se separan junto con los lodos primarios. Los lodos primarios de aguas urbanas se tratan y se deshidratan, y en la mayor parte de los casos son mezclados con los lodos provenientes del tratamiento secunda-rio, utilizándose como fertilizantes porque no son peligrosos.
Sin embargo, los lodos físico-químicos de las aguas industriales, pueden ser peligrosos debido a los metales o la toxicidad derivados del pH. Estos dos problemas (metales y pH) pueden reducirse usando productos orgánicos que provienen de recursos naturales y puede conseguir reducir el carácter tóxico de estos lodos.
Debido a esto, los resultados previstos que se han demostrado durante el proyecto han sido mejorar la eficiencia de los coagulantes naturales en los tratamientos de aguas residuales, compa-rándolos con las alternativas actuales como son los coagulantes sintéticos o inorgánicos, y en consecuencia:
Ÿ Disminuir la dosis de productos químicos y sus costos asociados
Ÿ Mejorar los procesos de floculación y decantación
Ÿ Mejorar la calidad de los lodos
Ÿ Alargar la vida de las instalaciones
Ÿ Mejorar la seguridad y la salud de los trabajadores
El principal objetivo de ADNATUR es la validación, evaluación y demostración indivi-dual de una tecnología innovadora y respe-tuosa con el medioambiente, basada en productos naturales, en el tratamiento prima-rio de las aguas residuales a nivel industrial y urbano. La implementación de la nueva tecnolo-gía a nivel de la UE constituirá una mejora económica, técnica y medioambiental, deri-vando en ahorro de energía y recursos y dejando de producir aguas residuales o residuos químicos nocivos durante el tratamiento físico-químico de las aguas residuales industriales o urbanas. Para demostrar estas ventajas se han diseñado, montado y puesto en funcionamiento dos prototipos a escala industrial de tratamiento de aguas residuales en las instalaciones de usuarios reales. La técnica propuesta se ha demostrado a nivel industrial en dos empresas españolas del sector textil y cerámico (Prototipo A) y a nivel de aguas residuales urbanas (Prototipo B).
Objetivos Específicos:Ÿ Evaluación de coagulantes de base natural en diferentes matrices, antes de la demostración a escala industrial, incluyendo determinación de la eficiencia y validación de la tecnología del tratamiento eco-innovador.
Ÿ Diseño y ensamblaje completo de los dos prototipos: el primer prototipo ha tratado las aguas residuales industriales y el segundo prototipo las aguas residuales urbanas. Optimización de las dosis y unidades de tratamiento de ambos prototipos.
Ÿ Ambos prototipos han sido instalados, ajusta-dos, integrados y finalmente puestos en funcionamiento en las instalaciones del usuario final, antes de cada evaluación y validación a escala industrial.
Ÿ Evaluación y validación de la tecnología de tratamiento innovadora propuesta.
Ÿ Contribución a la Directiva Marco del Agua (DMA), dirigirse a la Directiva de aguas residua-les urbanas y a la directiva para la prevención y el control integrados de la contaminación (IPPC), abordando la contaminación de las instalaciones industriales.
Ÿ La gestión de aguas residuales mejora el nivel de la calidad y la eficiencia del agua.
Ÿ Divulgación y transferencia de los resultados a los principales participantes.
2. Objetivos
AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES
AGUAS RESIDUALES URBANAS
4 ADNATUR ADNATUR 5
1. Antecedentes y problemas medioambientales identificadosLa contaminación de las aguas industriales y urbanas es el principal problema identificado. Aunque, como resultado se derivan dos proble-mas del primero: mejorar la calidad de los fangos y reducir el uso de productos químicos derivados de recursos no renovables.
Las actividades humanas contaminan las aguas de la superficie y deben ser tratadas y depuradas antes de ser retornadas a los ríos. Los sectores industriales de la cerámica y el textil consumen grandes cantidades de agua y en ambos casos las aguas residuales deben ser tratadas con algunos procesos antes de ser vertidas a las EDAR urbanas.
La coagulación y la floculación son los trata-mientos más importantes en la fase primaria, se usan grandes cantidades de productos químicos para eliminar la contaminación en suspensión.
Más tarde estos productos químicos se separan junto con los lodos primarios. Los lodos primarios de aguas urbanas se tratan y se deshidratan, y en la mayor parte de los casos son mezclados con los lodos provenientes del tratamiento secunda-rio, utilizándose como fertilizantes porque no son peligrosos.
Sin embargo, los lodos físico-químicos de las aguas industriales, pueden ser peligrosos debido a los metales o la toxicidad derivados del pH. Estos dos problemas (metales y pH) pueden reducirse usando productos orgánicos que provienen de recursos naturales y puede conseguir reducir el carácter tóxico de estos lodos.
Debido a esto, los resultados previstos que se han demostrado durante el proyecto han sido mejorar la eficiencia de los coagulantes naturales en los tratamientos de aguas residuales, compa-rándolos con las alternativas actuales como son los coagulantes sintéticos o inorgánicos, y en consecuencia:
Ÿ Disminuir la dosis de productos químicos y sus costos asociados
Ÿ Mejorar los procesos de floculación y decantación
Ÿ Mejorar la calidad de los lodos
Ÿ Alargar la vida de las instalaciones
Ÿ Mejorar la seguridad y la salud de los trabajadores
El principal objetivo de ADNATUR es la validación, evaluación y demostración indivi-dual de una tecnología innovadora y respe-tuosa con el medioambiente, basada en productos naturales, en el tratamiento prima-rio de las aguas residuales a nivel industrial y urbano. La implementación de la nueva tecnolo-gía a nivel de la UE constituirá una mejora económica, técnica y medioambiental, deri-vando en ahorro de energía y recursos y dejando de producir aguas residuales o residuos químicos nocivos durante el tratamiento físico-químico de las aguas residuales industriales o urbanas. Para demostrar estas ventajas se han diseñado, montado y puesto en funcionamiento dos prototipos a escala industrial de tratamiento de aguas residuales en las instalaciones de usuarios reales. La técnica propuesta se ha demostrado a nivel industrial en dos empresas españolas del sector textil y cerámico (Prototipo A) y a nivel de aguas residuales urbanas (Prototipo B).
Objetivos Específicos:Ÿ Evaluación de coagulantes de base natural en diferentes matrices, antes de la demostración a escala industrial, incluyendo determinación de la eficiencia y validación de la tecnología del tratamiento eco-innovador.
Ÿ Diseño y ensamblaje completo de los dos prototipos: el primer prototipo ha tratado las aguas residuales industriales y el segundo prototipo las aguas residuales urbanas. Optimización de las dosis y unidades de tratamiento de ambos prototipos.
Ÿ Ambos prototipos han sido instalados, ajusta-dos, integrados y finalmente puestos en funcionamiento en las instalaciones del usuario final, antes de cada evaluación y validación a escala industrial.
Ÿ Evaluación y validación de la tecnología de tratamiento innovadora propuesta.
Ÿ Contribución a la Directiva Marco del Agua (DMA), dirigirse a la Directiva de aguas residua-les urbanas y a la directiva para la prevención y el control integrados de la contaminación (IPPC), abordando la contaminación de las instalaciones industriales.
Ÿ La gestión de aguas residuales mejora el nivel de la calidad y la eficiencia del agua.
Ÿ Divulgación y transferencia de los resultados a los principales participantes.
2. Objetivos
AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES
AGUAS RESIDUALES URBANAS
4 ADNATUR ADNATUR 5
3. Participantes en LIFE ADNATUR
4. Actividades realizadas en el proyecto ADNATUR Evaluación pre-industrial de coagulantes de base natural en diferentes matrices
AITEX es un centro técnico constituido como asociación privada sin ánimo de lucro
formada por empresas textiles, cuyo objetivo principal es mejorar la competitividad de las
empresas textiles, promocionar actividades modernizadoras, nuevas
tecnologías y la mejora de las empresas y la calidad de sus
productos.
EGEVASA gestiona hasta 260 oficinas en Valencia de un
total de 443 plantas, lo que implica gestionar más de 163 millones de metros cúbicos de
aguas residuales al año. La empresa tiene amplia
experiencia en el campo del tratamiento de aguas
residuales, en los procesos biológicos y físico-químicos en
EDAR.
Las actividades de ENEA están enfocadas a la
investigación, la tecnología innovadora y los servicios
avanzados en los campos de desarrollo y energía
sostenible. ENEA tiene 10 años de experiencia en el tratamiento de aguas y la reducción del consumo de
agua.
Fabrica productos cerámicos de alta calidad y valor. Keraben
está comprometida con el uso y consumo de recursos
necesitados en su empresa. Todas las aguas residuales del
proceso de producción son reutilizadas, de este modo se garantiza el vertido cero. A tal efecto, las fábricas de Keraben
tienen una planta de tratamiento in situ.
SERVYECO se enfrenta a las nuevas cuestiones
medioambientales y desarrolla soluciones globales para los
sistemas de agua y la gestión medioambiental.
TEXTILS MORA es una PYME con más de 60 años de experiencia en el sector
textil, centrada en producir mantas. Su proceso de producción va desde el
proceso de hilado hasta el proceso de acabado, pasando
por la tejeduría y el estampado.
En el caso de KERABEN, se han analizado dos etapas diferentes, de acuerdo con los procesos de producción de cerámica; molienda y esmaltado. Las conclusiones principales han sido:
Ÿ AGUAS RESIDUALES DE LA MOLIENDA: El coagulante ADNATUR, no solo no incrementa la conductividad de la muestra, sino que la reduce levemente. Debe resaltarse que la conductividad es uno de los parámetros más problemáticos en las aguas residuales del sector cerámico. El coagulante ADNATUR además, también reduce la concentración de DQO, los sólidos en suspensión y el calcio, así como la turbidez del clarificado, si se compara con los resultados obtenidos con el policloruro de aluminio. Por último, resaltar que el coagu-lante inorgánico aumenta la concentración de cloruros, mientras que el coagulante natural la reduce.
Ÿ AGUAS RESIDUALES DEL ESMALTADO: El coagulante ADNATUR no aumenta sustancial-mente la conductividad en comparación con el policloruro de aluminio. Además, también reduce la concentración de DQO, los sólidos en suspensión y el calcio, así como la turbidez del clarificado. Por último, resaltar que el coagu-lante inorgánico aumenta la concentración de cloruros, mientras que el coagulante natural la reduce.
En el caso de TEXTILS MORA, el coagulante que mostró mejores resultados es ADNATUR:
Ÿ El coagulante ADNATUR no incrementa la conductividad en comparación con el cloruro férrico, además, reduce la DQO, los sólidos en suspensión y la concentración total de nitróge-no, así como la turbidez del agua clarificada.
En el caso de EGEVASA, se han utilizado dos coagulantes ADNATUR:
Ÿ Los dos coagulantes ADNATUR utilizados, además de no incrementar la conductividad de la muestra, la reducen levemente. Los coagu-lantes ADNATUR con una reducción de la dosis del 50%, producen la misma tasa de elimina-ción en el fósforo que el coagulante inorgánico actual, cloruro férrico. Por otra parte, reducen el hierro en más de un 97% al no trabajar con cloruro férrico. Finalmente, el agua depurada que se obtiene con los coagulantes ADNATUR no tiene color. El color es un parámetro a tener en cuenta en esta área porque hay industrias textiles que aportan color a las aguas de entrada.
6 ADNATUR ADNATUR 7
Se compararon tres escenarios diferentes para los tres usuarios finales que participan en el proyecto (para el sector textil, TEXTILS MORA, para el sector cerámico, KERABEN y para el sector de las aguas residuales urbanas, EGEVASA).
3. Participantes en LIFE ADNATUR
4. Actividades realizadas en el proyecto ADNATUR Evaluación pre-industrial de coagulantes de base natural en diferentes matrices
AITEX es un centro técnico constituido como asociación privada sin ánimo de lucro
formada por empresas textiles, cuyo objetivo principal es mejorar la competitividad de las
empresas textiles, promocionar actividades modernizadoras, nuevas
tecnologías y la mejora de las empresas y la calidad de sus
productos.
EGEVASA gestiona hasta 260 oficinas en Valencia de un
total de 443 plantas, lo que implica gestionar más de 163 millones de metros cúbicos de
aguas residuales al año. La empresa tiene amplia
experiencia en el campo del tratamiento de aguas
residuales, en los procesos biológicos y físico-químicos en
EDAR.
Las actividades de ENEA están enfocadas a la
investigación, la tecnología innovadora y los servicios
avanzados en los campos de desarrollo y energía
sostenible. ENEA tiene 10 años de experiencia en el tratamiento de aguas y la reducción del consumo de
agua.
Fabrica productos cerámicos de alta calidad y valor. Keraben
está comprometida con el uso y consumo de recursos
necesitados en su empresa. Todas las aguas residuales del
proceso de producción son reutilizadas, de este modo se garantiza el vertido cero. A tal efecto, las fábricas de Keraben
tienen una planta de tratamiento in situ.
SERVYECO se enfrenta a las nuevas cuestiones
medioambientales y desarrolla soluciones globales para los
sistemas de agua y la gestión medioambiental.
TEXTILS MORA es una PYME con más de 60 años de experiencia en el sector
textil, centrada en producir mantas. Su proceso de producción va desde el
proceso de hilado hasta el proceso de acabado, pasando
por la tejeduría y el estampado.
En el caso de KERABEN, se han analizado dos etapas diferentes, de acuerdo con los procesos de producción de cerámica; molienda y esmaltado. Las conclusiones principales han sido:
Ÿ AGUAS RESIDUALES DE LA MOLIENDA: El coagulante ADNATUR, no solo no incrementa la conductividad de la muestra, sino que la reduce levemente. Debe resaltarse que la conductividad es uno de los parámetros más problemáticos en las aguas residuales del sector cerámico. El coagulante ADNATUR además, también reduce la concentración de DQO, los sólidos en suspensión y el calcio, así como la turbidez del clarificado, si se compara con los resultados obtenidos con el policloruro de aluminio. Por último, resaltar que el coagu-lante inorgánico aumenta la concentración de cloruros, mientras que el coagulante natural la reduce.
Ÿ AGUAS RESIDUALES DEL ESMALTADO: El coagulante ADNATUR no aumenta sustancial-mente la conductividad en comparación con el policloruro de aluminio. Además, también reduce la concentración de DQO, los sólidos en suspensión y el calcio, así como la turbidez del clarificado. Por último, resaltar que el coagu-lante inorgánico aumenta la concentración de cloruros, mientras que el coagulante natural la reduce.
En el caso de TEXTILS MORA, el coagulante que mostró mejores resultados es ADNATUR:
Ÿ El coagulante ADNATUR no incrementa la conductividad en comparación con el cloruro férrico, además, reduce la DQO, los sólidos en suspensión y la concentración total de nitróge-no, así como la turbidez del agua clarificada.
En el caso de EGEVASA, se han utilizado dos coagulantes ADNATUR:
Ÿ Los dos coagulantes ADNATUR utilizados, además de no incrementar la conductividad de la muestra, la reducen levemente. Los coagu-lantes ADNATUR con una reducción de la dosis del 50%, producen la misma tasa de elimina-ción en el fósforo que el coagulante inorgánico actual, cloruro férrico. Por otra parte, reducen el hierro en más de un 97% al no trabajar con cloruro férrico. Finalmente, el agua depurada que se obtiene con los coagulantes ADNATUR no tiene color. El color es un parámetro a tener en cuenta en esta área porque hay industrias textiles que aportan color a las aguas de entrada.
6 ADNATUR ADNATUR 7
Se compararon tres escenarios diferentes para los tres usuarios finales que participan en el proyecto (para el sector textil, TEXTILS MORA, para el sector cerámico, KERABEN y para el sector de las aguas residuales urbanas, EGEVASA).
Diseño y construcción del prototipoDiseño del primer prototipo para usuarios industriales finales Validación industrial y fase de demostración en TEXTILS MORA
Diseño del segundo prototipo para aguas residuales urbanas
Componentes principales: Ÿ Tanque de coagulación 1Ÿ Sistema de dosificación ADNATUR 2Ÿ Tanque de floculación 3Ÿ Tanque de mezclado 4Ÿ Salida de agua 5Ÿ Extracción de lodos 6
En la siguiente imagen (Imagen 1) se puede ver las diferentes perspectivas del prototipo.
Componentes principales del prototipo urbano: Ÿ Entrada de agua.Ÿ Sistema de ventilación.Ÿ Sistema de dosificación ADNATUR.Ÿ Retorno de lodos activados.Ÿ Decantador secundario.Ÿ Salida de agua.Ÿ Extracción de lodos.
En la figura siguiente se presenta el esquema principal de prototipo diseñado para las aguas residuales provenientes del sector urbano (Imagen2).
Resultados en la empresa textil: Los valores de contaminación obtenidos con el coagulante ADNATUR en las instalaciones de TEXTILS MORA son más bajos que con el policloruro de aluminio y todos los parámetros de vertido cumplen la Ordenanza Munincipal de Vertidos:
Ÿ Las reducción de la DQO está entre el 69-77% y los valores de DQO siempre se encuentran bajo el límite de descarga permitido de 1.000 mgO /L.2
Ÿ La reducción del total de sólidos en suspensión (TSS) está entre 85%-95% y los valores TSS siempre se encuentran bajo el límite de descarga permitido de 500 mg/L.
Ÿ El incremento de conductividad está entre 5-0% y los valores de CONDUCTIVIDAD siempre se encuen-tran bajo el límite de descarga permitido de 3.000 mgO /L.2
Ÿ La cantidad de policloruro de aluminio utilizada para clarificar las aguas residuales en el tratamiento terciario de TEXTILS MORA es de 350 ppm más que el coagulante ADNATUR.
Ÿ El coagulante ADNATUR no modifica la CONDUCTIVIDAD porque no necesita ningún agente neutralizador.
Observación: El límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
Imagen1: Diseño del prototipo de aguas residuales industriales.
Imagen 3: Instalaciones Flujo del tratamiento en las instalaciones de TEXTILS MORA; 1Tanque de homogeneización, 2 reactor biológico, 3 fase de decantación y �nalmente, tratamiento
terciario. Las aguas residuales de la unidad de decantación han sido tratadas con policloruro de aluminio en el tratamiento terciario y comparado con el coagulante Adnatur en la Planta piloto.
Imagen2: Diseño del prototipo de aguas residuales urbanas
TANQUE DE HOMOGENEIZACIÓN
REACTORBIOLÓGICO DECANTACIÓN
TRATAMIENTOTERCIARIO
PLANTA PILOTOVS
8 ADNATUR ADNATUR 9
Validación industrial y fase de demostración
Diseño y construcción del prototipoDiseño del primer prototipo para usuarios industriales finales Validación industrial y fase de demostración en TEXTILS MORA
Diseño del segundo prototipo para aguas residuales urbanas
Componentes principales: Ÿ Tanque de coagulación 1Ÿ Sistema de dosificación ADNATUR 2Ÿ Tanque de floculación 3Ÿ Tanque de mezclado 4Ÿ Salida de agua 5Ÿ Extracción de lodos 6
En la siguiente imagen (Imagen 1) se puede ver las diferentes perspectivas del prototipo.
Componentes principales del prototipo urbano: Ÿ Entrada de agua.Ÿ Sistema de ventilación.Ÿ Sistema de dosificación ADNATUR.Ÿ Retorno de lodos activados.Ÿ Decantador secundario.Ÿ Salida de agua.Ÿ Extracción de lodos.
En la figura siguiente se presenta el esquema principal de prototipo diseñado para las aguas residuales provenientes del sector urbano (Imagen2).
Resultados en la empresa textil: Los valores de contaminación obtenidos con el coagulante ADNATUR en las instalaciones de TEXTILS MORA son más bajos que con el policloruro de aluminio y todos los parámetros de vertido cumplen la Ordenanza Munincipal de Vertidos:
Ÿ Las reducción de la DQO está entre el 69-77% y los valores de DQO siempre se encuentran bajo el límite de descarga permitido de 1.000 mgO /L.2
Ÿ La reducción del total de sólidos en suspensión (TSS) está entre 85%-95% y los valores TSS siempre se encuentran bajo el límite de descarga permitido de 500 mg/L.
Ÿ El incremento de conductividad está entre 5-0% y los valores de CONDUCTIVIDAD siempre se encuen-tran bajo el límite de descarga permitido de 3.000 mgO /L.2
Ÿ La cantidad de policloruro de aluminio utilizada para clarificar las aguas residuales en el tratamiento terciario de TEXTILS MORA es de 350 ppm más que el coagulante ADNATUR.
Ÿ El coagulante ADNATUR no modifica la CONDUCTIVIDAD porque no necesita ningún agente neutralizador.
Observación: El límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
Imagen1: Diseño del prototipo de aguas residuales industriales.
Imagen 3: Instalaciones Flujo del tratamiento en las instalaciones de TEXTILS MORA; 1Tanque de homogeneización, 2 reactor biológico, 3 fase de decantación y �nalmente, tratamiento
terciario. Las aguas residuales de la unidad de decantación han sido tratadas con policloruro de aluminio en el tratamiento terciario y comparado con el coagulante Adnatur en la Planta piloto.
Imagen2: Diseño del prototipo de aguas residuales urbanas
TANQUE DE HOMOGENEIZACIÓN
REACTORBIOLÓGICO DECANTACIÓN
TRATAMIENTOTERCIARIO
PLANTA PILOTOVS
8 ADNATUR ADNATUR 9
Validación industrial y fase de demostración
Validación industrial y demostración en EGEVASA Validación Industrial y fase de demostración en KERABEN
DesbasteDesarenador
DesengrasadorReactorBiológico
ReactorBiológicoDecantación Decantación
DESCARGA
PRETRATAMIENTO
FASE A FASE B
TRATAMIENTO
TRATAMIENTO SECUNDARIO
PLANTA PILOTOImagen 4: Flujo de tratamiento en las instalaciones EDA urbanas; 1 Pretratamiento, 2 tratamiento biológico en dos fases.
La fase B elimina el nitrógeno y el fósforo.
Imagen 5: La PLANTA PILOTO en EDAR URBANA tiene dos fases: Reactor Biológico para eliminar nitrógeno y un tratamiento físico –químico para eliminar el fósforo.
Imagen 6: Descripción de la EDAR actual en KERABEN, este es un tratamiento físico-químico así que la Planta Piloto trata las mismas aguas residuales con diferentes coagulantes ADNATUR.
Resultados en la EDAR Urbana: Los valores de contaminación obtenidos con el coagulante ADNATUR en las instalaciones de la EDAR URBANA son similares a los obtenidos con el cloruro férrico. Sin embargo, la dosis de cloruro férrico utilizado es justo el doble que la requerida para el coagulante ADNATUR:
Ÿ La reducción total de fósforo está entre el 50-80%, obteniéndose valores casi siempre por debajo del límite de descarga permitido, 1 mg/L, valor anual medio.
Ÿ La reducción de N-NH4 está entre 70-90% y obteniéndose valores por debajo del límite de descarga permitido, 5,4 mg/L.
Ÿ El coagulante ADNATUR no modifica la CONDUCTIVIDAD porque no necesita un agente neutralizador que ha sido completamente eliminado.
Resultados en la empresa cerámica: Los valores de contaminación obtenidos con el coagulante ADNATUR en las instalaciones de KERABEN son similares a los obtenidos con el coagulante actual (coagulante orgánico de origen sintético). Sin embargo, la dosis de dicho coagulante utilizado es justo el doble que la requerida para el coagulante ADNATUR:
Ÿ La reducción de TSS está entre 95-99%, obteniéndose siempre valores por debajo del límite de descarga permitido de 500 mg/L.
Ÿ La reducción de turbiedad está entre 95-99%, obteniéndose valores casi siempre cercanos a 0,0 NTU.Ÿ El coagulante ADNATUR no modifica la CONDUCTIVIDAD porque no necesita un agente neutralizador que ha sido completamente eliminado.
PLANTA PILOTO
TANQUE DE HOMOGE-
NEIZACIÓN
DOSIS DE COAGULANTEFLOCULANTE
MEZCLADORESTÁTICO
DECANTADORCÓNICO
FILTROPRENSA
10 ADNATUR ADNATUR 11
Validación industrial y demostración en EGEVASA Validación Industrial y fase de demostración en KERABEN
DesbasteDesarenador
DesengrasadorReactorBiológico
ReactorBiológicoDecantación Decantación
DESCARGA
PRETRATAMIENTO
FASE A FASE B
TRATAMIENTO
TRATAMIENTO SECUNDARIO
PLANTA PILOTOImagen 4: Flujo de tratamiento en las instalaciones EDA urbanas; 1 Pretratamiento, 2 tratamiento biológico en dos fases.
La fase B elimina el nitrógeno y el fósforo.
Imagen 5: La PLANTA PILOTO en EDAR URBANA tiene dos fases: Reactor Biológico para eliminar nitrógeno y un tratamiento físico –químico para eliminar el fósforo.
Imagen 6: Descripción de la EDAR actual en KERABEN, este es un tratamiento físico-químico así que la Planta Piloto trata las mismas aguas residuales con diferentes coagulantes ADNATUR.
Resultados en la EDAR Urbana: Los valores de contaminación obtenidos con el coagulante ADNATUR en las instalaciones de la EDAR URBANA son similares a los obtenidos con el cloruro férrico. Sin embargo, la dosis de cloruro férrico utilizado es justo el doble que la requerida para el coagulante ADNATUR:
Ÿ La reducción total de fósforo está entre el 50-80%, obteniéndose valores casi siempre por debajo del límite de descarga permitido, 1 mg/L, valor anual medio.
Ÿ La reducción de N-NH4 está entre 70-90% y obteniéndose valores por debajo del límite de descarga permitido, 5,4 mg/L.
Ÿ El coagulante ADNATUR no modifica la CONDUCTIVIDAD porque no necesita un agente neutralizador que ha sido completamente eliminado.
Resultados en la empresa cerámica: Los valores de contaminación obtenidos con el coagulante ADNATUR en las instalaciones de KERABEN son similares a los obtenidos con el coagulante actual (coagulante orgánico de origen sintético). Sin embargo, la dosis de dicho coagulante utilizado es justo el doble que la requerida para el coagulante ADNATUR:
Ÿ La reducción de TSS está entre 95-99%, obteniéndose siempre valores por debajo del límite de descarga permitido de 500 mg/L.
Ÿ La reducción de turbiedad está entre 95-99%, obteniéndose valores casi siempre cercanos a 0,0 NTU.Ÿ El coagulante ADNATUR no modifica la CONDUCTIVIDAD porque no necesita un agente neutralizador que ha sido completamente eliminado.
PLANTA PILOTO
TANQUE DE HOMOGE-
NEIZACIÓN
DOSIS DE COAGULANTEFLOCULANTE
MEZCLADORESTÁTICO
DECANTADORCÓNICO
FILTROPRENSA
10 ADNATUR ADNATUR 11
PRECIO del coagulante ADNATUR:0.90€/kg
200 ppm(mg/l)Tratamiento 30.000m³/año
PRECIO coagulante ADNATUR: 0.90€/kg
53 ppm(mg/l)Tratamiento 4.062.000m³/año
Monitorización del impacto de las acciones del proyectoMonitorización del impacto en la empresa textilTEXTILS MORA
Monitorización del impacto en la EDAR urbanaEGEVASA
Impacto medioambiental:La imagen muestra las diferencias entre los dos tratamientos en la reducción de los valores de DQO, alcanzando diferencias de hasta un 13% más de reducción con el coagulante ADNATUR que con el policloruro de aluminio.
Impacto medioambiental:Durante la monitorización se ha controlado la entrada y salida del agua en las instalaciones actuales. Los parámetros más importantes son el fósforo y el nitrógeno total.
Impacto económicoEn las pruebas de TEXTILS MORA, el precio de ambos productos, policloruro de aluminio y coagulante ADNATUR, por metro cúbico tratado, son casi idénticos ya que la dosis del coagulante ADNATUR ha sido muy optimizado durante la demostración. Sin embargo, también cabe destacar el ahorro proveniente de la reducción de tasas, como consecuencia de la disminución del Canon de vertido, el cual depende directamente de la cantidad de contaminación vertida.
Impacto económicoLa imagen 10 muestra que los consumos del coagulante ADNATUR y el cloruro férrico son muy similares durante los primeros meses de la demostración, pero el consumo del coagulante ADNATUR se reduce a la mitad durante los meses de optimización de demostración.
Durante las pruebas de EGEVASA, se obtiene que el coste de cloruro férrico, por metro cúbico de agua residual tratada, es 0,02 € más barato que el coste de coagulante ADNATUR por metro cúbico de agua tratada, lo que implica 88.145 €/año menos tratar las aguas con cloruro férrico, sin embargo es necesario considerar también la calidad de los lodos, así como los problemas de corrosión en las conducciones y equipamiento de la instalación.
Durante 2016 el coagulante ADNATUR ha sido probado en las instalaciones reales de TEXTILS MORA, obteniendo resultados similares a los obtenidos durante la demostración previa.
RESULTADOS DE LAS PRUEBAS EN LAS INSTALACIONES REALES DE TEXTILS MORATEXTILS MORA ha cambiado el policloruro de aluminio por el coagulante ADNATUR en su unidad de flotación desde noviembre 2015 hasta la actualidad.Análisis de las aguas residuales dos veces al mes: Ÿ Reducción DQO: 75-91%Ÿ Reducción TSS: 87-99%Ÿ Incremento de la conductividad: 2-0%
Se tomaron muestras cuatro o cinco veces a la semana.Análisis de las aguas residuales dos veces al mes: Ÿ una muestra de la entrada de la EDARŸ una muestra de la salida de agua de la EDAR
-pH, CONDUCTIVIDAD, TSS, DQC, Fósforo total, Nitrógeno total
Imagen 7: Reducción de valores DQO en comparación: el tratamiento de Textils Mora con el policloruro de aluminio vs el coagulante ADNATUR.
Imagen 9: El valor del fósforo total en la planta piloto es muy similar a la salida de la EDAR.Observación: El límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
Imagen 8: La reducción de DQO está entre 75-99% y los valores DQO siempre están por debajo del límite de descarga, 1.000 mgO₂/L. Observación: El límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
Imagen 10: Comparación del consumo de coagulante cloruro férrico vs coagulante ADNATUR en las pruebas en EGEVASA, durante la acción de monitorización.
PRECIO del policloruro de aluminio: 0.33€/kg
550 ppm(mg/l)Tratamiento 30.000m³/año
PRECIO del cloruro férrico: 0.25€/kg
104 ppm(mg/l)Tratamiento 4.062.000m³/año
0.18€/m³(5.445€/año) 0.18€/m³(5.400€/año) 0.05€/m³(193.757€/año)
100
100
Reducción de DQO
Consumo de coagulante
DQO
FÓSFORO
90
90
80
80
70
70
60
60
5000
5000
4000
4000
91%
90%
3000
3000
2000
2000
1000
1000
0
0
(%)
(ppm
)
2m
gO/L
mgP
/L
12/0
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Eficiencia Policloruro de Aluminio
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Entrada (tanque de homogeneización)
Salida de EDAR
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Eficiencia Coagulante ADNATUR
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PRECIO del coagulante ADNATUR:0.90€/kg
200 ppm(mg/l)Tratamiento 30.000m³/año
PRECIO coagulante ADNATUR: 0.90€/kg
53 ppm(mg/l)Tratamiento 4.062.000m³/año
Monitorización del impacto de las acciones del proyectoMonitorización del impacto en la empresa textilTEXTILS MORA
Monitorización del impacto en la EDAR urbanaEGEVASA
Impacto medioambiental:La imagen muestra las diferencias entre los dos tratamientos en la reducción de los valores de DQO, alcanzando diferencias de hasta un 13% más de reducción con el coagulante ADNATUR que con el policloruro de aluminio.
Impacto medioambiental:Durante la monitorización se ha controlado la entrada y salida del agua en las instalaciones actuales. Los parámetros más importantes son el fósforo y el nitrógeno total.
Impacto económicoEn las pruebas de TEXTILS MORA, el precio de ambos productos, policloruro de aluminio y coagulante ADNATUR, por metro cúbico tratado, son casi idénticos ya que la dosis del coagulante ADNATUR ha sido muy optimizado durante la demostración. Sin embargo, también cabe destacar el ahorro proveniente de la reducción de tasas, como consecuencia de la disminución del Canon de vertido, el cual depende directamente de la cantidad de contaminación vertida.
Impacto económicoLa imagen 10 muestra que los consumos del coagulante ADNATUR y el cloruro férrico son muy similares durante los primeros meses de la demostración, pero el consumo del coagulante ADNATUR se reduce a la mitad durante los meses de optimización de demostración.
Durante las pruebas de EGEVASA, se obtiene que el coste de cloruro férrico, por metro cúbico de agua residual tratada, es 0,02 € más barato que el coste de coagulante ADNATUR por metro cúbico de agua tratada, lo que implica 88.145 €/año menos tratar las aguas con cloruro férrico, sin embargo es necesario considerar también la calidad de los lodos, así como los problemas de corrosión en las conducciones y equipamiento de la instalación.
Durante 2016 el coagulante ADNATUR ha sido probado en las instalaciones reales de TEXTILS MORA, obteniendo resultados similares a los obtenidos durante la demostración previa.
RESULTADOS DE LAS PRUEBAS EN LAS INSTALACIONES REALES DE TEXTILS MORATEXTILS MORA ha cambiado el policloruro de aluminio por el coagulante ADNATUR en su unidad de flotación desde noviembre 2015 hasta la actualidad.Análisis de las aguas residuales dos veces al mes: Ÿ Reducción DQO: 75-91%Ÿ Reducción TSS: 87-99%Ÿ Incremento de la conductividad: 2-0%
Se tomaron muestras cuatro o cinco veces a la semana.Análisis de las aguas residuales dos veces al mes: Ÿ una muestra de la entrada de la EDARŸ una muestra de la salida de agua de la EDAR
-pH, CONDUCTIVIDAD, TSS, DQC, Fósforo total, Nitrógeno total
Imagen 7: Reducción de valores DQO en comparación: el tratamiento de Textils Mora con el policloruro de aluminio vs el coagulante ADNATUR.
Imagen 9: El valor del fósforo total en la planta piloto es muy similar a la salida de la EDAR.Observación: El límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
Imagen 8: La reducción de DQO está entre 75-99% y los valores DQO siempre están por debajo del límite de descarga, 1.000 mgO₂/L. Observación: El límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
Imagen 10: Comparación del consumo de coagulante cloruro férrico vs coagulante ADNATUR en las pruebas en EGEVASA, durante la acción de monitorización.
PRECIO del policloruro de aluminio: 0.33€/kg
550 ppm(mg/l)Tratamiento 30.000m³/año
PRECIO del cloruro férrico: 0.25€/kg
104 ppm(mg/l)Tratamiento 4.062.000m³/año
0.18€/m³(5.445€/año) 0.18€/m³(5.400€/año) 0.05€/m³(193.757€/año)
100
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Reducción de DQO
Consumo de coagulante
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0.03€/m³(105.612€/año)
12 ADNATUR ADNATUR 13
PRECIO del coagulante ADNATUR:0.70€/kg
85 ppm(mg/l)Tratamiento 120.000m³/año
Monitorización del impacto en la empresa cerámicaKERABEN Impacto medioambiental:Es importante tener en cuenta que las aguas residuales de los procesos de KERABEN son muy diferentes a los anteriores, TEXTILS MORA y EGEVASA, porque estas aguas residuales tienen muchos sólidos en suspensión (TSS) pero no DQC. Esto llevó a ajustar la formulación del coagulante en ADNATUR-V2, lo que permitió eliminar los TSS en el piloto en el proceso de decantación.Durante la monitorización se controló la calidad del agua de entrada y de salida en las instalaciones actuales. Los parámetros más importantes son TSS y conductividad.
Impacto económicoEn las pruebas de KERABEN, el coste de ECOMIX PX por metro cúbico tratado es menor que el coste por metro cúbico de coagulante ADNATUR-v2, pero la dosis de este último es cerca de un 30% menos, lo que implica 260 €/año de ahorro usando el coagulante ADNATUR-v2.
Ÿ Reducción de TSS: 95-99%Ÿ Reducción de turbiedad: 95-99%Ÿ Aumento de Conductividad: máximo 8.5% (de 3320 a 3610µS/cm)
Imagen 11: Valores de TSS en el piloto son muy parecidos a los valores de salida en las instalaciones actuales. Observación: el límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
Imagen 12: Valores de la conductividad en la salida en el piloto son menores que los valores de salida en las instalaciones actuales. Observación: El límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
PRECIO del policloruro de aluminio: 0.515€/kg
120 ppm(mg/l)Tratamiento 120.000m³/año
0.062€/m³(7.400€/año) 0.059€/m³(7.140€/año)
TSS
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2500
4000
2000
99%
1500
3500
1000
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Entrada
Entrada
Salida Piloto
Salida Piloto
Salida EDAR
Salida EDAR
Límite de descarga
Límite de descarga
RESUMEN DE CONCLUSIONES£ El proyecto LIFE ADNATUR ha permitido demostrar la eficiencia y las ventajas medioambientales y
económicas de una tecnología innovadora, basada en el uso de coagulantes naturales para el tratamiento de las aguas residuales, tanto industriales en los sectores tradicionales del Textil y la Cerámica, como en el tratamiento de aguas residuales urbanas, abordándose en cada caso problemáticas específicas de contaminación distintas, como es el caso de:Ÿ Elevadas cargas de contaminantes orgánicos (DQO's) y sólidos en suspensión (SST) en las aguas residuales de la industria textil.
Ÿ Elevadas cargas de sólidos en suspensión (SST) y de sales en disolución (conductividad) en las aguas residuales de la industria cerámica.
Ÿ Cargas de nutrientes como el fósforo (PT) y el nitrógeno (N_NH ) en las aguas residuales urbanas.4
£ Se han diseñado, desarrollado e instalado dos prototipos:Ÿ Prototipo 1, basado en un tratamiento físico-químico y trabajando como tratamiento terciario de afino, para tratar las aguas residuales de la industria textil.
Ÿ Prototipo 1, basado en un tratamiento físico-químico y trabajando como tratamiento primario, para tratar las aguas residuales de la industria cerámica.
Ÿ Prototipo 2, basado en un reactor biológico con fase aerobia y anaerobia más un tratamiento físico-químico trabajando como tratamiento terciario de afino para eliminar el nitrógeno y el fósforo de las aguas residuales urbanas.
£ La fase de demostración y validación de la tecnología en las instalaciones de los tres usuarios finales da lugar a resultados muy exitosos, presentado altas eficiencias de depuración:Ÿ Reducción de contaminantes orgánicos (DQO's), entre el 69-77% y reducciones de sólidos en suspensión (SST), entre el 85-95% en las aguas residuales de la industria textil.
Ÿ Reducción de sólidos en suspensión (SST) entre el 95-99% en las aguas residuales de la industria cerámica.
Ÿ Reducción de cargas de nutrientes como el fósforo (PT) del 50-80% y el nitrógeno (N_NH ) del 70-4
90%, en las aguas residuales urbanas.Ÿ Desagüe de lodos superior al 50% y productividad de biogás superior al 24%.
£ La fase de monitorización ha permitido comparar durante todo el proyecto los resultados que se han ido obteniendo en el mismo, con los que se consiguen de forma habitual en las instalaciones de los usuarios finales, con el fin de conocer tanto las ventajas medioambientales en términos de consumo de productos químicos, calidad de aguas residuales vertidas y calidad de fangos, como económicas, en las que no sólo entran en juego los costes por metro cúbico del tratamiento sino también, la reducción de impuestos por la carga contaminante de vertido, calidad de los fangos gestionados y la vida útil y mantenimiento de las instalaciones, como consecuencia del uso de productos oxidantes y/o corrosivos.Ÿ Reducción de valores de DQO, encontrando diferencias de hasta un 13% más para las aguas tratadas con el coagulante ADNATUR en las aguas residuales industriales textiles.
Ÿ Reducción del consumo de coagulante ADNATUR frente al coagulante inorgánico entre el 40 y 50% para todas las aguas tratadas, tanto industriales como urbanas.
Ÿ Ahorros asociados a disminución de tasas, gestión de fangos y mantenimiento de instalaciones entre el 30 y el 50%.
14 ADNATUR ADNATUR 15
PRECIO del coagulante ADNATUR:0.70€/kg
85 ppm(mg/l)Tratamiento 120.000m³/año
Monitorización del impacto en la empresa cerámicaKERABEN Impacto medioambiental:Es importante tener en cuenta que las aguas residuales de los procesos de KERABEN son muy diferentes a los anteriores, TEXTILS MORA y EGEVASA, porque estas aguas residuales tienen muchos sólidos en suspensión (TSS) pero no DQC. Esto llevó a ajustar la formulación del coagulante en ADNATUR-V2, lo que permitió eliminar los TSS en el piloto en el proceso de decantación.Durante la monitorización se controló la calidad del agua de entrada y de salida en las instalaciones actuales. Los parámetros más importantes son TSS y conductividad.
Impacto económicoEn las pruebas de KERABEN, el coste de ECOMIX PX por metro cúbico tratado es menor que el coste por metro cúbico de coagulante ADNATUR-v2, pero la dosis de este último es cerca de un 30% menos, lo que implica 260 €/año de ahorro usando el coagulante ADNATUR-v2.
Ÿ Reducción de TSS: 95-99%Ÿ Reducción de turbiedad: 95-99%Ÿ Aumento de Conductividad: máximo 8.5% (de 3320 a 3610µS/cm)
Imagen 11: Valores de TSS en el piloto son muy parecidos a los valores de salida en las instalaciones actuales. Observación: el límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
Imagen 12: Valores de la conductividad en la salida en el piloto son menores que los valores de salida en las instalaciones actuales. Observación: El límite de descarga es el límite de vertido a la EDAR urbana, según la ley Española de Vertidos.
PRECIO del policloruro de aluminio: 0.515€/kg
120 ppm(mg/l)Tratamiento 120.000m³/año
0.062€/m³(7.400€/año) 0.059€/m³(7.140€/año)
TSS
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RESUMEN DE CONCLUSIONES£ El proyecto LIFE ADNATUR ha permitido demostrar la eficiencia y las ventajas medioambientales y
económicas de una tecnología innovadora, basada en el uso de coagulantes naturales para el tratamiento de las aguas residuales, tanto industriales en los sectores tradicionales del Textil y la Cerámica, como en el tratamiento de aguas residuales urbanas, abordándose en cada caso problemáticas específicas de contaminación distintas, como es el caso de:Ÿ Elevadas cargas de contaminantes orgánicos (DQO's) y sólidos en suspensión (SST) en las aguas residuales de la industria textil.
Ÿ Elevadas cargas de sólidos en suspensión (SST) y de sales en disolución (conductividad) en las aguas residuales de la industria cerámica.
Ÿ Cargas de nutrientes como el fósforo (PT) y el nitrógeno (N_NH ) en las aguas residuales urbanas.4
£ Se han diseñado, desarrollado e instalado dos prototipos:Ÿ Prototipo 1, basado en un tratamiento físico-químico y trabajando como tratamiento terciario de afino, para tratar las aguas residuales de la industria textil.
Ÿ Prototipo 1, basado en un tratamiento físico-químico y trabajando como tratamiento primario, para tratar las aguas residuales de la industria cerámica.
Ÿ Prototipo 2, basado en un reactor biológico con fase aerobia y anaerobia más un tratamiento físico-químico trabajando como tratamiento terciario de afino para eliminar el nitrógeno y el fósforo de las aguas residuales urbanas.
£ La fase de demostración y validación de la tecnología en las instalaciones de los tres usuarios finales da lugar a resultados muy exitosos, presentado altas eficiencias de depuración:Ÿ Reducción de contaminantes orgánicos (DQO's), entre el 69-77% y reducciones de sólidos en suspensión (SST), entre el 85-95% en las aguas residuales de la industria textil.
Ÿ Reducción de sólidos en suspensión (SST) entre el 95-99% en las aguas residuales de la industria cerámica.
Ÿ Reducción de cargas de nutrientes como el fósforo (PT) del 50-80% y el nitrógeno (N_NH ) del 70-4
90%, en las aguas residuales urbanas.Ÿ Desagüe de lodos superior al 50% y productividad de biogás superior al 24%.
£ La fase de monitorización ha permitido comparar durante todo el proyecto los resultados que se han ido obteniendo en el mismo, con los que se consiguen de forma habitual en las instalaciones de los usuarios finales, con el fin de conocer tanto las ventajas medioambientales en términos de consumo de productos químicos, calidad de aguas residuales vertidas y calidad de fangos, como económicas, en las que no sólo entran en juego los costes por metro cúbico del tratamiento sino también, la reducción de impuestos por la carga contaminante de vertido, calidad de los fangos gestionados y la vida útil y mantenimiento de las instalaciones, como consecuencia del uso de productos oxidantes y/o corrosivos.Ÿ Reducción de valores de DQO, encontrando diferencias de hasta un 13% más para las aguas tratadas con el coagulante ADNATUR en las aguas residuales industriales textiles.
Ÿ Reducción del consumo de coagulante ADNATUR frente al coagulante inorgánico entre el 40 y 50% para todas las aguas tratadas, tanto industriales como urbanas.
Ÿ Ahorros asociados a disminución de tasas, gestión de fangos y mantenimiento de instalaciones entre el 30 y el 50%.
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Demostración de las ventajas del uso de coagulantes naturales en tratamientos físico-químicos de las aguas
residuales industriales y urbanas
Coordinador Participantes
Para más información, visite la web del proyecto